生理学麻醉与肾脏

生理学麻醉与肾脏第1页/共54页第六章麻醉与肾脏第2页/共54页肾脏是维持机体内环境相对稳定的最重要的器官之一。肾脏的主要功能：

（1）泌尿功能：肾脏通过生成和排出尿液排出代谢产物调节机体的细胞外液量和渗透压调节水和电解质平衡调节机体的酸碱平衡。

（2）内分泌功能：肾脏也是重要的内分泌器官，可分泌多种生物活性物质，如促红细胞生成素肾素羟化的维生素D3前列腺素等，参与相应生理活动的调节。第3页/共54页一、肾脏的结构特点

（一）肾单位和集合管

正常人每侧肾约有100～125万个肾单位肾单位由肾小体和肾小管组成。肾单位（nephron）是肾脏功能的最基本单位肾小体：主要功能是以滤过方式生成原尿肾小管：主要功能是对原尿进行重吸收和分泌使原尿变为终尿肾单位和集合管（collectingduct）共同完成肾脏的泌尿功能集合管不包括在肾单位内，但在功能上和远曲小管密切相连，在尿生成中，特别是在尿的浓缩稀释中有重要的作用每条集合管接受多条来自远曲小管的液体。多条集合管汇入乳头管，最后经肾盏、肾盂、输尿管进入膀胱。肾小体则包括肾小球和肾小囊两部分，肾小球实质上是由毛细血管组成。第4页/共54页肾小体的结构入球小动脉出球小动脉尿极壁层脏层第5页/共54页

各段肾小管的功能

近曲小管

细段远曲小管重吸收水

水电解重吸收水、钠葡萄糖等质交换排出钾、氢等第6页/共54页（二）皮质肾单位和近髓肾单位肾脏从外向内可分为肾皮质和肾髓质肾皮质可分外皮质、中皮质和内皮质三层。肾单位主要位于肾皮质。存在于外皮质层和中皮质层的肾单位称为皮质肾单位（corticalnephron），与尿的生成有关存在于内皮质层的肾单位称近髓肾单位（juxtamedullarynephron）主要参与尿的浓缩与稀释两种肾单位在结构和功能具有明显的差别。

第7页/共54页表8-1-1两种肾单位比较

皮质肾单位近髓肾单位分布外皮质层和中皮质层内皮质层数量多，占85%～90%少，占10%～15%肾小球体积体积小体积大血管口径入球小动脉口径>出球小动脉入球小动脉口径=出球小动脉第二次毛细血管网分布在皮质部分的肾小管周围不仅分布在邻近的近曲或远曲小管，还形成直小血管髓袢短，只达外髓质层长，深入到内髓质层近球小体有无交感神经丰富少肾素含量多少第8页/共54页（三）球旁器（juxtaglomerularapparatus）(近球小体)

与肾单位功能相关的另一重要结构是近球小体。也称为球旁器。由

球旁细胞球外系膜细胞

致密斑三个部分组成主要分布在皮质肾单位参与肾素的合成、储存、释放与调节第9页/共54页

球旁细胞是位于入球小动脉中膜内的肌上皮样细胞，由血管平滑肌细胞衍变而来，细胞内含有分泌颗粒，颗粒内含肾素。球外系膜细胞（也称为间质细胞）为入球小动脉和出球小动脉之间的一群细胞，有吞噬功能。

致密斑位于远曲小管起始部，由一些有斑纹隆起的细胞组成，可感受小管液中的NaCl含量，并将信息传给颗粒细胞。

第10页/共54页（四）滤过膜（filtrationmenbrance）

滤过膜是指肾小球毛细血管内的血液与肾小囊中超滤液之间的隔膜。由三层结构组成：肾小球毛细血管内皮细胞基膜肾小囊的脏层上皮细胞（足细胞）

图8-10滤过膜示意图第11页/共54页

每层滤过膜结构上都存在有不同直径的微孔

内层：由毛细血管内皮细胞构成，内皮细胞上有直径为70～100年nm的小窗孔。

中层：非细胞性的基膜（水合凝胶构成的微纤维网，有2～8nm的多角形网孔），是滤过膜的主要屏障。

外层：肾小囊脏层的上皮细胞构成，其相互交错的足突之间形成裂隙，裂隙上有一层膜，膜上有直径4～11nm的孔。

第12页/共54页（五）肾脏的神经支配和血管分布

肾交感神经主要从胸12至腰2(T12～L2)节段的脊髓侧角发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉（尤其是入球小动脉和出球小动脉的平滑肌）、肾小管和颗粒细胞。肾交感神经通过末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管重吸收和肾素释放。肾的各种感受器可经肾神经传入纤维进入脊髓，并从脊髓投射到中枢的不同部位。

第13页/共54页肾脏的血液供应来自腹主动脉分出的左、右肾动脉肾动脉在肾门处进入肾，分出数条肾叶间动脉，再分支成弓形动脉，小叶间动脉，然后沿途发出入球小动脉，进入肾小体形成血管球，再汇成出球小动脉离开肾小体，之后又形成肾小管周围毛细血管网，随后集合成小叶间静脉，经各级静脉最后回到下腔静脉。第14页/共54页第15页/共54页小叶间静脉

小叶间动脉

第16页/共54页第17页/共54页第18页/共54页

各段肾小管的功能

近曲小管

细段远曲小管重吸收水

水电解重吸收水、钠葡萄糖等质交换排出钾、氢等第19页/共54页肾脏的血液供应特点

肾脏血液供应丰富正常成人安静时每分钟约有1200ml的血液流经两侧的肾，约占心输出量的1/5～1/4其中90%左右的血液分布在肾皮质，10%左右分布在肾髓质。

肾血液供应要经过两次毛细血管的网。肾小球内毛细血管的血压较高，将有利于肾小球滤过肾小管周围毛细血管网的血压较低，胶体渗透压高，有利于肾小管重吸收。

第20页/共54页肾血流量与全身血压入球小动脉口径或（和）出球小动脉口径大小有关第21页/共54页肾血流量主要指皮质血流量肾血流量多

代谢需要功能需要乳头部为肾脏最易缺血坏死部位第22页/共54页二、肾血流量及其调节（一）肾的血流肾的血流三个特点：血流丰富摄取的氧量相对少肾得血流分布不均

肾皮质94%

外髓质5%1%内髓质第23页/共54页（二）肾血流量的调节1.肾血流量的自身调节离体肾实验观察到当肾动脉的灌注压由2.7kPa(20mmHg)提高到10.7kPa(80mmHg)的过程中，肾血流量将随肾灌注压的升高而成比例地增加灌注压＞180mmHg肾血流量又将随灌注压的长高而增加。肾血流量的自身调节而当灌注压在10.7-24.7kPa(80-180mmHg)范围内变动时，肾血流量保持在1L/min左右，这种不依赖肾外神经支配使肾血流量在一定的血压变动范围内能保持不变的现象，称为自身调节。一般认为，自身调节只涉及肾皮质的血流量。第24页/共54页（二）肾血流量的调节1.肾血流量的自身调节离体肾实验观察到当肾动脉的灌注压由2.7kPa(20mmHg)提高到10.7kPa(80mmHg)的过程中，肾血流量将随肾灌注压的升高而成比例地增加灌注压＞180mmHg肾血流量又将随灌注压的长高而增加。肾血流量的自身调节而当灌注压在10.7-24.7kPa(80-180mmHg)范围内变动时，肾血流量保持在1L/min左右，这种不依赖肾外神经支配使肾血流量在一定的血压变动范围内能保持不变的现象，称为自身调节。一般认为，自身调节只涉及肾皮质的血流量。第25页/共54页

自身调节的机制肌源学说当肾灌注压增高时，血管平滑肌因灌注压增加而受到牵张刺激，这使得平滑肌的紧张性加强，血管口径相应地缩小，血流的阻力便相应地增大，保持肾血流量稳定而当灌注压减小时则发生相反的变化。低于10.77kPa(80mmHg)时，平滑肌已达到舒张的极限高于24.7kPa(180mmHg)时，平滑肌又达到收缩的极限

(80-180mmHg)的血压变化范围内，入球小动脉平滑肌才能发挥自身调节作用。如果用罂粟碱、水合氯醛或氰化钠等药物抑制血管平滑肌的活动，自身调节便告消失。肾内组织液压力（肾间质压）局部代谢产物（乳酸、CO2、腺苷等）等因素在肾血流量自身调节中的作用。第26页/共54页（二）肾血流量的神经和体液调节肾神经T12-L2（交感神经）剧烈肌肉运动环境温度升高大失血中毒性休克缺氧交感神经活动增强肾血流量减少肾皮质血管收缩卧位时卧位变为座位或立位回心血量增多左心房、胸腔内大静脉牵张感受器刺激减少回心血量减少第27页/共54页

（三）肾血流量的体液调节儿茶酚胺类肾上腺素小剂量(2-4ug/min·kg)入球小动脉扩张、出球小脉收缩肾小球毛细血管压肾小球滤过率利尿异丙肾上腺素(0.6-10ug/min·kg)多巴胺(2-5ug/min·kg)+钠排泄作用肾血管轻度扩张肾血流量肾小球滤过率尿量去甲肾上腺素大剂量肾上腺素异丙肾上腺素多巴胺肾血管收缩肾血流量减少尿量减少第28页/共54页肺循环2.肾素-血管紧张素系统AⅡAⅢ促使肾上腺皮质分泌醛固酮AⅡ强烈缩血管作用肾血流量减少第29页/共54页3.血管加压素（vasopressin,VP)

又名抗利尿激素（antidiuretichormone,ADH)抗利尿效应

促进肾远曲小管和集合管对水的重吸收增加髓袢升支粗段对NaCl主动重吸收和集合管对尿素的通透性提高肾髓质渗透梯度尿浓缩肾动脉强烈收缩，肾血流量减少第30页/共54页4.缓激肽

肾血管扩张,肾血流量增加5.前列腺素（PG）其中PGE2、PGI2肾血管扩张,肾血流量增加6.内皮素

肾血管收缩,肾血流量减少7.内皮舒张因子

肾血管扩张,肾血流量增加8.心房钠尿肽(又称心钠素、心房肽)

肾血管扩张,肾血流量增加抑制肾小管钠重吸收第31页/共54页总之正常血压自身调节应激状态下交感神经系统兴奋皮质血流量受交感神经和肾素-血管紧张素-醛固酮系统控制内层皮质和外层髓质血流量主要受前列腺素、缓激肽和抗利尿激素控制与髓质渗透梯度形成和尿的浓缩功能有关

第32页/共54页三、肾的功能及麻醉与手术对其影响一、肾的生理功能（一）生成尿液（泌尿排泄功能）

含氮物质如尿素，肌酐、尿酸等

非挥发性酸包括硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐

非含氮物质如水、电解质等。肾通过生成尿液的方式完成排泄功能。尿液是由血浆经肾小球滤过、肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄而形成的。人的每日尿量1000-2000ml，每昼夜尿量＜400ml为少尿，＜100ml为无尿尿的比重1.015～1.025（二）调节水、电解质平衡（三）调节酸碱平衡（四）肾的内分泌功能

肾能合成一些活性物质如肾素、活性维生素D3、促红细胞生成素、肾激肽系统、前列腺素等第33页/共54页第二节肾功能的评估（一）肾（血浆）清除率是指单位时间内（每分钟）将某种物质（浓度保持恒定）完全清除出去的血浆毫升数称为该物质的血浆清除率。单位ml/min

C=U·V/PC—某物质的血浆清除率

U—尿中所含某物质的浓度

V—每分钟的排尿量

P—血浆中所含某物质的浓度能反映肾对各种物质的排泄功能，测定肾功能。第34页/共54页1.肾小球滤过率的测定：肾小球滤过率是指单位时间内肾脏滤过血浆的量是反映肾脏滤过功能的直接指标，临床不能直接测定。内生肌酐清除率测定禁食肉类3天分子小可由肾小球滤过在肾小管中很少被重吸收反映肾小球滤过率肾小管分泌的量不多

正常值175.38ml/min肾小球滤过率降低肾脏损害的早期就有改变是判断急性肾功能不全的重要指标第35页/共54页2.肾血流量测定—对氨马尿酸清除率CPAH测定主要反映全身性的血液循环状态及肾脏的适应调节能力3.肾小管功能的推测某物质血浆清除率＜肾小球滤过率可被肾小管重吸收某物质血浆清除率＞肾小球滤过率可被肾小管分泌某物质血浆清除率＝肾小球滤过率既不吸收也不分泌第36页/共54页二、肾小管功能的测定1.酚红排泄试验(PSP)–近曲小管分泌功能2.肾小管葡萄糖最大重吸收试验（三）尿的浓缩与稀释试验1.尿比重

晚6时禁止饮水测定次日晨6、7、8、h尿比重量。比重＞1.026，如最高比重＜1.020—肾小管浓缩功能不全每次尿比重固定在1.010~1.012—肾浓缩功能严重受损2.尿渗透压—器质性肾功能不全，肾小管受损，尿浓缩功能明显减弱，尿渗透压＜350mmol/L第37页/共54页三、血中含氮物质浓度的测定临床上常测定血尿素氮（BUN）初步了解肾功能（肾小球滤过功能）正常值3.57~7.14mmol/L影响因素：蛋白质摄入量体内蛋白质的分解程度（发热、感染、中毒、组织大量破坏）肾脏排出BUN的能力（急性肾功能不全少尿期、慢性肾功能不全的晚期）第38页/共54页第三节、麻醉和手术对肾功能的影响对肾功能的影响手术＞麻醉、大多数可完全恢复（一）麻醉药对肾功能的影响

直接影响肾小管对钠的主动运转间接影响肾血流量激活肾素肾血管收缩血管紧张素Ⅱ有效循环血量减少心排血量减少肾血流量减少血压降低肾小球滤过率、尿量、钠排泄（氟烷麻醉）反射性第39页/共54页1.吸入麻醉药:均刺激抗利尿激素分泌增加多数吸入麻醉药对肾功能有抑制作用安氟醚、异氟醚轻度抑制肾功能，对肾无明显损害氟烷麻醉时，心肌抑制，心排出量减少，血压降低影响肾功能甲氧氟烷有肾脏毒性作用，可造成肾近曲小管肿胀与坏死氧化亚氮最轻微2.静脉麻醉硫喷妥钠一过性轻微抑制肾功能（血压下降）肾功能不全病人慎用氯胺酮短暂肾血流量减少（血压升高，肾血管收缩）羟丁酸钠，依托咪酯，异丙酚对肾无毒性，对肾功能无明显影响第40页/共54页3.中枢性镇痛药：肾功能不全时耐量减低，时效延长与吗啡，哌替啶相比芬太尼对血流动力学和肾功能影响轻微4.镇静安定药：地西泮，治疗量对循环和肾功能影响轻微氯丙嗪抑制抗利尿激素分泌，有利尿作用巴比妥类药对肾功能无影响氟哌利多对肾功能无影响氟哌利多与芬太尼合用抑制交感神经活动，有一定肾功能保护作用，适用于肾病患者第41页/共54页5.肌松药（1）非去极化肌松药泮库溴铵:主要由肾脏排出肾病患者慎用维库溴铵:部分经肾排出，重复使用不致蓄积阿曲库铵:不依靠肝、肾排泄，可用于肾衰病人（2）去极化肌松药：琥珀胆碱:1mg/Kg可使血钾升高0.5-0.7mmol/L肾衰病人慎用6.抗胆碱药

阿托品、东莨菪碱对肾功能影响很小第42页/共54页（二）麻醉方法对肾功能的影响

1.全身麻醉药物影响通气影响2.椎管内麻醉（尤其硬膜外麻醉）如血压下降不明显，肾血管扩张有利于保护肾功能第43页/共54页其它因素对肾功能的影响低血压血压低于80mmHg肾血流量减少血压低至35mmHg，排尿停止缺血＜2h功能性变化缺血＞3h器质性变化缺血＞4h常导致肾衰3.低温肾小球滤过率，肾血流量降低，尿量增加缺血、缺氧急性缺氧肾皮质血流量减少长时间慢性缺氧可引起肾实质损害，出现肾功能衰竭第44页/共54页4.人工通气气道正压通气胸内压升高回心血量减少血压下降肾血流量降低尿量减少激活肾素肾血管收缩血管紧张素Ⅱ交感神经兴奋儿茶酚胺释放兴奋容量感受器抗利尿激素释放反射性第45页/共54页四肾功能不全的麻醉问题用药选择麻醉方法选择积极治疗并存症保持血压稳定充分给氧PaCO2保持正常范围尽量减少人工通气对循环的影响纠正水、电解质、酸碱平衡、低血容量尿量应在0.5-1ml/kg·